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    甘藍(lán)是世界衛(wèi)生組織曾推薦的最佳蔬菜之一。自上世紀(jì)60年代初，甘藍(lán)新品種選育及育種技術(shù)的研究被農(nóng)業(yè)部提上日程，至今依然是國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目。中國(guó)工程院院士方智遠(yuǎn)主持的甘藍(lán)育種課題組培育出的近30個(gè)甘藍(lán)新品種，已在全國(guó)28個(gè)省市自治區(qū)大面積推廣，約占全國(guó)甘藍(lán)種植面積的60%以上。


    近年來，甘藍(lán)育種目標(biāo)和育種方法均有所改變?；?qū)?、游離小孢子培養(yǎng)、分子標(biāo)記等生物技術(shù)的引入，也給常規(guī)育種帶來一定的影響。

    我國(guó)甘藍(lán)育種處于怎樣的現(xiàn)狀？未來發(fā)展如何？中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所甘藍(lán)育種專家孫培田在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)，就以上問題作出了分析。

    育種歷程：從利用甘藍(lán)自交不親和系途徑育種到甘藍(lán)顯性雄性不育系途徑育種

    孫培田回憶說，上世紀(jì)五六十年代，我國(guó)華南地區(qū)種植的甘藍(lán)主要是從日本進(jìn)口的中晚熟品種——“黃苗”。一開始情況還好，后來外商開始刁難，種子的質(zhì)量和數(shù)量都無法得到保障。上世紀(jì)60年代初，農(nóng)業(yè)部下達(dá)任務(wù)，要做好“黃苗”的繁育工作，最初是以服務(wù)生產(chǎn)為主。山東農(nóng)學(xué)院教授李家文擔(dān)任項(xiàng)目的牽頭人，在方智遠(yuǎn)的帶領(lǐng)下，經(jīng)過幾年的南選北繁等系列工作，基本解決了華南地區(qū)種植“黃苗”甘藍(lán)種子的自給問題。

    上世紀(jì)70年代采用自交不親和系途徑育種。當(dāng)時(shí)國(guó)外（歐、美、日等國(guó)家和地區(qū)）已經(jīng)掌握這項(xiàng)技術(shù)要領(lǐng)，但是對(duì)中國(guó)嚴(yán)格保密。為了培育優(yōu)良的甘藍(lán)一代雜種，甘藍(lán)育種課題組在方智遠(yuǎn)領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過幾年艱苦努力，于1973年育成我國(guó)第一個(gè)甘藍(lán)一代雜種——以“黃苗”和上海的“黑葉小平頭”為親本的“京豐一號(hào)”。

    他追憶說，課題組一方面在實(shí)驗(yàn)地里作研究，另一方面在基地反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，其間也走了不少?gòu)澛贰?ldquo;京豐一號(hào)”采用自交不親和系制種，父母本花期基本一致，制種產(chǎn)量穩(wěn)定，滿足了國(guó)內(nèi)甘藍(lán)生產(chǎn)對(duì)種子的需求。1976年，課題組又利用我國(guó)早熟甘藍(lán)材料成功育成“報(bào)春”，克服制種花期不遇問題，解決了國(guó)內(nèi)對(duì)早熟甘藍(lán)種子的需求，使我國(guó)甘藍(lán)生產(chǎn)提升到一個(gè)新水平。

    繼“京豐一號(hào)”之后，甘藍(lán)課題組先后培育了早、中、晚熟配套的7個(gè)系列品種，并于1985年獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，1991年、1998年兩次獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

    自交不親和系制種存在的問題是種子雜交率難以達(dá)到100%。上世紀(jì)90年代，甘藍(lán)課題組在研究甘藍(lán)雄性不育的基礎(chǔ)上，在國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)甘藍(lán)顯性雄性不育系育種技術(shù)，培育出“中甘21”等顯雄性不育的早熟品種。

    迄今為止，甘藍(lán)課題組利用雄性不育系培育出甘藍(lán)新品種近30個(gè)。

    中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所甘藍(lán)組主持了全國(guó)甘藍(lán)的區(qū)域試驗(yàn)，通過三年的品種區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)示范，再進(jìn)行推廣，由此明確了不同甘藍(lán)品種的適應(yīng)地區(qū)，方便菜農(nóng)利用適于當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的甘藍(lán)新品種致富。

    近年來，蔬菜花卉研究所在全國(guó)設(shè)立了十余個(gè)甘藍(lán)新品種試種、示范基地，幾十個(gè)良種銷售網(wǎng)點(diǎn)，更有利于甘藍(lán)新品種的示范推廣和更新?lián)Q代，使菜農(nóng)更快發(fā)家致富。

    2000年退休后，孫培田主要關(guān)注如何提高甘藍(lán)一代雜種的制種產(chǎn)量。每年他都會(huì)去北京郊區(qū)及山東、河南等基地考察。據(jù)他介紹，要提高甘藍(lán)制種產(chǎn)量，就必須充分利用當(dāng)?shù)赜欣诟仕{(lán)開花、授粉的氣候條件，采取一些技術(shù)措施，促使晚開花的組合早開花、多開花，提高甘藍(lán)制種的種子產(chǎn)量。

    常規(guī)育種儲(chǔ)備能力堪憂：生物技術(shù)與常規(guī)育種結(jié)合還有一定距離

“    農(nóng)業(yè)育種發(fā)展的總趨勢(shì)，包括糧食作物在內(nèi)，是在走下坡路。”孫培田指出，常規(guī)育種發(fā)展面臨的大問題，是人才儲(chǔ)備和資源的搜集及創(chuàng)新問題?，F(xiàn)在培育出的新品種，都是上世紀(jì)50～70年代大學(xué)畢業(yè)的育種專家培育出來的。

    “80后”“90后”的年輕人多忙于生物技術(shù)方面的研究和帶研究生，以利于發(fā)表論文、晉升職稱。孫培田說,搞常規(guī)育種工作艱苦，3～5年難以育成有成效的新品種，想盡快晉升自己的職稱是不可能的。

    孫培田表示,如果不讓農(nóng)學(xué)專業(yè)的研究生作生物技術(shù)方面的研究，搞常規(guī)育種研究在三年內(nèi)很難完成畢業(yè)論文。研究生寫篇論文，必須要有生物技術(shù)作點(diǎn)綴，否則不可能發(fā)表在核心期刊上。這就使年輕的育種家不得不重視生物技術(shù)方面的研究。

    “生物技術(shù)與常規(guī)育種結(jié)合，還有一段較長(zhǎng)的距離。”孫培田介紹說,用生物技術(shù)作小孢子培養(yǎng)，多數(shù)是從F1的花蕾上取單核靠邊期花粉培養(yǎng)，經(jīng)過幾十天的精心培養(yǎng)出現(xiàn)胚狀體，直至最后出現(xiàn)幼苗，定植到露地。“植株表現(xiàn)千奇百怪，就是沒有符合育種目標(biāo)要求的植株。”

    他舉了個(gè)例子：某研究生用一個(gè)花球上長(zhǎng)有小葉片的青花菜和一個(gè)幾乎每個(gè)葉片都有分枝的材料雜交，用F1作小孢子培養(yǎng)，想獲得花球完美、無小葉片、分枝又少的青花菜新品系。但在秋季定植在露地的800余株DH系中，沒有一株符合育種目標(biāo)要求。

    “常規(guī)育種告訴我們，一般從F1分離需要6～8代，才能得到自交系。而在F2、F3代的分離中，要用200～300株的群體，按照育種目標(biāo)嚴(yán)格要求，百里選一。這就是說需要淘汰97%～98%的非中選植株，再經(jīng)過幾代的精心選育，才能選出貼合生產(chǎn)實(shí)際需要的品種。”

    他解釋說，生物技術(shù)育種絕大多數(shù)采用F1代作小孢子培養(yǎng)，培養(yǎng)出的DH系屬于常規(guī)育種98%～99%的淘汰類型，真正符合育種需求的幾乎沒有，成本極高。而F3、F4是從大量群體中篩選出來的。“從F3、F4代作小孢子培養(yǎng)，DH系苗不說百分百符合育種目標(biāo)，起碼有更多小孢子苗是需要的選擇對(duì)象。再經(jīng)過1～2代的自交對(duì)比，就成了穩(wěn)定的自交系。”

    年輕人集中精力作生物技術(shù)研究和帶研究生，也導(dǎo)致育種工作者不完全熟悉育種材料的特征特性。對(duì)此，孫培田分析：“為了完成育種目標(biāo)，試配組合就要照顧到方方面面，鋪的面就寬了。種植面積特別大，無形中增加了工作量，失去了重點(diǎn)。對(duì)每個(gè)品種苗期、蓮座期、結(jié)球期的生長(zhǎng)狀況，印象就不深了。”

    “在我們那時(shí)候，試驗(yàn)地種上三五百份材料，每周總有兩三天在地里轉(zhuǎn)，觀察、記載全憑腦子記憶，重點(diǎn)明確?，F(xiàn)在有數(shù)碼照相機(jī)記錄，但真正能堅(jiān)持這么做的也不多。”孫培田認(rèn)為，只有對(duì)材料熟悉了，才能更好地加以利用。

    他表示，常規(guī)育種需要幾千份、上萬份種質(zhì)資源材料，出過力的老材料不可能再創(chuàng)造新的奇跡，必須增加新的種質(zhì)資源材料。“利用老材料翻來覆去地配組合，很難育成適應(yīng)新形勢(shì)的高產(chǎn)品種。”

    國(guó)外種子公司有自己的研究基地和研究人員，并不是為當(dāng)前急需而選育新品種，而是根據(jù)國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)發(fā)展需求，考慮5年、10年后的育種目標(biāo)。相比之下，國(guó)內(nèi)種子公司不具備研發(fā)能力，后備儲(chǔ)備能力較弱。目前國(guó)內(nèi)提倡“民營(yíng)育種”，支持和鼓勵(lì)民營(yíng)種子企業(yè)開展商業(yè)化育種。

    不過,孫培田指出,種質(zhì)資源很難保存，需要采用超低溫冷庫(kù)，幾年、十多年更新一次。就這點(diǎn)來說，民營(yíng)企業(yè)很難做到。育種技術(shù)、育種方法及應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)等研究也還需要國(guó)家農(nóng)業(yè)科研單位來完成。